JP2023101928A - Loading weight estimation device, vehicle and loading weight estimation program - Google Patents

Loading weight estimation device, vehicle and loading weight estimation program Download PDF

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Abstract

To provide a loading weight estimation device and the like that are simple but can make a highly accurate estimation of a loading weight, utilizing a device a recent vehicle includes.SOLUTION: A loading weight estimation device comprises: an acquisition unit that acquires a first angular velocity serving as an angular velocity of a front wheel of a vehicle and a second angular velocity serving as an angular velocity of a rear wheel thereof; and an estimation unit that estimates a weight of a luggage loaded in a carrier of the vehicle on the basis of a difference between the first angular velocity and second angular velocity. Recent vehicles exchange various pieces of information between the vehicles and an external server and the like. In many cases, the first angular velocity and second angular velocity are a part of these pieces of information, so that a loading weight of the vehicle can be grasped without providing the vehicle with a specifically new dedicated device.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、積載重量推定装置、積載重量推定装置を搭載した車両、および積載重量推定プログラムに関する。 The present invention relates to a loaded weight estimation device, a vehicle equipped with the loaded weight estimation device, and a loaded weight estimation program.

車両の荷台にどれくらいの重さの荷物が積載されているかを客観的に把握することが様々な場面において求められている。荷物の積載重量の情報は、車両を開発するメーカーにとっては、車両の使われ方の把握に利用することができ、新たな車両開発に活かすことができる。中古車販売者にとっては、車両の傷み具合を推定することができ、販売価格の決定に活かすことができる。当該車両の利用者にとっては、過積載を認識することができ、荷物量を調整することができる。従来においては、車輪速、エンジン回転数、変速機のタービン回転数、スロットル開度等から車両全体の重量を推定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art In various situations, it is required to objectively grasp how much weight of cargo is loaded on the carrier of a vehicle. Information on the load weight of cargo can be used by manufacturers who develop vehicles to understand how the vehicles are used, and can be utilized in the development of new vehicles. Second-hand car dealers can estimate the degree of damage to the vehicle, which can be used to determine the selling price. A user of the vehicle can recognize the overload and adjust the load amount. Conventionally, there is known a technique for estimating the weight of the entire vehicle from wheel speed, engine speed, turbine speed of a transmission, throttle opening, and the like (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２－２８６５３５号公報JP-A-2002-286535

荷物の積載重量を計測するために専用の装置を搭載することは、車両コストの増大につながる。当然ながら、そのような専用の装置を搭載していない車両については、積載重量を把握することができない。また、メーカーの担当者が車両の利用者にヒアリングすることにより車両の使われ方を把握するという手法も用いられるが、その内容は正確性や客観性に欠けることも考えられる。 Mounting a dedicated device for measuring the load weight of cargo leads to an increase in vehicle cost. As a matter of course, it is impossible to grasp the load weight of a vehicle that is not equipped with such a dedicated device. In addition, there is also a method in which the person in charge of the manufacturer interviews the vehicle users to understand how the vehicle is used, but the content may lack accuracy and objectivity.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、近時の車両が装備する装置を活用して、簡易ながら精度の高い積載重量の推定を行うことができる積載重量推定装置等を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and provides a loaded weight estimating device or the like that can estimate a loaded weight simply but with high accuracy by making use of devices equipped in recent vehicles.

本発明の第１の態様における積載重量推定装置は、車両の前輪の角速度である第１角速度と後輪の角速度である第２角速度を取得する取得部と、第１角速度と第２角速度の違いに基づいて車両の荷台に積載された荷物の重量を推定する推定部とを備える。 A loaded weight estimating apparatus according to a first aspect of the present invention includes an acquisition unit that acquires a first angular velocity that is the angular velocity of the front wheels of a vehicle and a second angular velocity that is the angular velocity of the rear wheels of the vehicle, and an estimation unit that estimates the weight of cargo loaded on the bed of the vehicle based on the difference between the first angular velocity and the second angular velocity.

本発明の第２の態様における車両は、上記の積載重量推定装置を搭載した車両であって、推定部が推定した重量を含む車両データを外部サーバへ送信する送信部を備える。 A vehicle according to a second aspect of the present invention is a vehicle equipped with the above-described loaded weight estimating device, and includes a transmitting unit that transmits vehicle data including the weight estimated by the estimating unit to an external server.

本発明の第３の態様における積載重量推定プログラムは、車両の前輪の角速度である第１角速度と後輪の角速度である第２角速度を取得する取得ステップと、第１角速度と第２角速度の違いに基づいて車両の荷台に積載された荷物の重量を推定する推定ステップとをコンピュータに実行させる。 A load weight estimation program according to a third aspect of the present invention causes a computer to execute an acquisition step of acquiring a first angular velocity that is the angular velocity of the front wheels of the vehicle and a second angular velocity that is the angular velocity of the rear wheels, and an estimation step of estimating the weight of the cargo loaded on the bed of the vehicle based on the difference between the first angular velocity and the second angular velocity.

本発明により、近時の車両が装備する装置を活用して、簡易ながら精度の高い積載重量の推定を行うことができる積載重量推定装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a loaded weight estimating device or the like capable of estimating a loaded weight with high precision while being simple, by utilizing a device equipped on a recent vehicle.

本実施形態に係る積載重量推定装置が利用される全体環境を説明する図である。It is a figure explaining the whole environment in which the loading weight estimation apparatus which concerns on this embodiment is utilized. 荷台に積載された荷物の重量を推定する推定手法を説明する図である。It is a figure explaining the estimation method of estimating the weight of the load loaded on the platform. 積載重量ごとの車速に対する角速度比を示すグラフである。4 is a graph showing an angular velocity ratio to vehicle speed for each load weight; 積載重量推定装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of a loading weight estimation apparatus. 積載重量を推定し記録する処理を説明するフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram illustrating processing for estimating and recording a loaded weight;

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the invention according to the scope of claims is not limited to the following embodiments. Moreover, not all the configurations described in the embodiments are essential as means for solving the problems.

図１は、本実施形態に係る積載重量推定装置として機能する情報管理サーバ１００が利用される全体環境を説明する図である。情報管理サーバ１００は、インターネット等によって構築されたネットワーク３００に接続されており、ネットワーク３００を介して、直接的または間接的に車両２００、運転支援サーバ５００と情報の授受を行う。 FIG. 1 is a diagram illustrating an overall environment in which an information management server 100 that functions as a load weight estimation device according to this embodiment is used. The information management server 100 is connected to a network 300 constructed by the Internet or the like, and directly or indirectly exchanges information with the vehicle 200 and the driving support server 500 via the network 300 .

車両２００は、ネットワーク３００に接続可能なコネクテッドカーであり、例えば、自車の状態や周辺の状況を運転支援サーバ５００へ送信することにより、運転支援サーバ５００から目的地まで渋滞を避けた最適ルートの情報等を受信することができる。また、車両２００は、自車両の状態を含む車両情報を情報管理サーバ１００へも送信する。情報管理サーバ１００は、例えば車両２００のメーカーが管理するサーバである。情報管理サーバ１００は、車両２００から送られてくる車両情報を利用して、後述する積載重量推定の他にも、例えば、故障の予兆を検知して車両２００の運転者へ通知したり、車両２００の利用状態を解析したりする。 The vehicle 200 is a connected car that can be connected to the network 300. For example, by transmitting the state of the vehicle and the surrounding conditions to the driving assistance server 500, it is possible to receive from the driving assistance server 500 information on an optimal route to the destination that avoids traffic jams. Vehicle 200 also transmits vehicle information including the state of the vehicle to information management server 100 . The information management server 100 is, for example, a server managed by the manufacturer of the vehicle 200 . The information management server 100 utilizes the vehicle information sent from the vehicle 200 to estimate the load weight described later, for example, to detect signs of failure and notify the driver of the vehicle 200, and to analyze the usage state of the vehicle 200.

車両２００は、運転者が運転する車両に限らず、自動運転車両であってもよい。また、車両２００は、常時ネットワーク３００に接続されていなくても、通信可能な状態や設定されたタイミングにおいてネットワーク３００に接続される車両であってもよい。 The vehicle 200 is not limited to a vehicle driven by a driver, and may be an automatically driven vehicle. Further, vehicle 200 may be a vehicle that is connected to network 300 in a communicable state or at a set timing, even if it is not always connected to network 300 .

情報管理サーバ１００は、車両２００から送られてくる車両情報を受信して、当該車両２００の荷台に積載された荷物の重量を推定し、記録することができる。このとき、情報管理サーバ１００は、積載重量推定装置として機能する。図２は、車両２００の一つである車両２００ａから受信した車両情報に基づいて、その荷台に積載された荷物の重量を推定する推定手法を説明する図である。ここでの車両２００ａは、ピックアップ車両であるものとして説明する。 The information management server 100 can receive vehicle information sent from the vehicle 200, estimate the weight of the cargo loaded on the cargo bed of the vehicle 200, and record the estimated weight. At this time, the information management server 100 functions as a load weight estimation device. FIG. 2 is a diagram for explaining an estimation method for estimating the weight of luggage loaded on the platform based on vehicle information received from a vehicle 200a, which is one of the vehicles 200. As shown in FIG. The vehicle 200a here is described as being a pickup vehicle.

車両２００ａは、前輪２１０と後輪２２０を備えるＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車両である。車両前部に搭載されたエンジンによる動力は、ドライブシャフトを介して後輪２２０へ伝達される。車両２００ａは、車両情報の一部として、前輪２１０の車輪回転速である角速度ωｆ（第１角速度）と後輪２２０の車輪回転速である角速度ωｒ（第２角速度）を情報管理サーバ１００へ逐次送信する。 The vehicle 200 a is an FR (front engine/rear drive) vehicle having front wheels 210 and rear wheels 220 . Power from an engine mounted on the front of the vehicle is transmitted to rear wheels 220 via a drive shaft. The vehicle 200a sequentially transmits an angular velocity ωf (first angular velocity) that is the wheel rotation speed of the front wheels 210 and an angular velocity ωr (second angular velocity) that is the wheel rotation speed of the rear wheels 220 to the information management server 100 as part of the vehicle information.

車両２００ａは、後部側に荷台２３０を備え、荷台２３０には荷物４００を積載することができる。また、車両２００ａは、前部側に車室２４０を備え、運転手を含む乗員は車室２４０に着座する。なお、図２においては屋根のないデッキ形式の荷台２３０を示すが、屋根を備える荷台であっても構わない。また、屋根を備える場合には、車室２４０と荷台２３０が一体的に構成されていてもよいが、この場合にも、荷台２３０は乗員の着座位置よりも後部側に設けられている。 The vehicle 200a has a loading platform 230 on the rear side, on which cargo 400 can be loaded. The vehicle 200a also has a cabin 240 on the front side, in which passengers including the driver are seated. Although FIG. 2 shows the deck-type loading platform 230 without a roof, it may be a loading platform with a roof. If a roof is provided, the compartment 240 and the loading platform 230 may be integrally formed, but in this case also, the loading platform 230 is provided on the rear side of the seated position of the passenger.

本実施形態においては、荷台２３０に積載される荷物の積載重量が、車室２４０に着座する乗員の体重に比較して相当大きな場合を想定する（例えば、定員×５５ｋｇの４倍以上）。このように、乗員の重量に比較して荷物の重量が相対的に大きい場合には、荷重が前輪２１０よりも後輪２２０に偏る。 In this embodiment, it is assumed that the load weight of the luggage loaded on the platform 230 is considerably larger than the weight of the passenger seated in the passenger compartment 240 (for example, 4 times or more the capacity times 55 kg). In this way, when the weight of luggage is relatively large compared to the weight of the occupant, the load is biased toward the rear wheels 220 rather than the front wheels 210 .

荷重が後輪２２０に偏ると、走行時における後輪２２０の転がり半径は、前輪２１０の転がり半径よりも小さくなる。そうすると、車両２００ａの車速が一定であれば、原則として、転がり半径が小さい後輪２２０は、前輪２１０よりも高速で回転することになる。すなわち、前輪２１０の角速度ωｆよりも後輪２２０の角速度ωｒの方が大きくなる。これを式で表せば、ωｒ／ωｆ＞１となる。ここで、本実施形態においてはωｒ／ωｆを角速度比と定義する。 When the load is biased toward rear wheels 220, the rolling radius of rear wheels 220 becomes smaller than the rolling radius of front wheels 210 during running. Then, if the vehicle speed of the vehicle 200a is constant, in principle, the rear wheels 220, which have a small rolling radius, rotate at a higher speed than the front wheels 210. That is, the angular velocity ωr of the rear wheels 220 is greater than the angular velocity ωf of the front wheels 210 . If this is represented by a formula, ωr/ωf>1. Here, in this embodiment, ωr/ωf is defined as the angular velocity ratio.

乗員の重量に比較して荷物の重量が相対的に大きい場合には、荷物４００の積載重量が実質的に角速度比を決定付ける。すなわち、実測される角速度比に着目すれば、積載重量を推定することができる。これらの事実に加え、本発明者は、車両２００ａの速度によって角速度比が変化することを見出し、さらにその変化量は、積載重量によって異なるとの知見を得た。つまり、前輪２１０の角速度ωｆと後輪２２０の角速度ωｒの違いを観察することによってもある程度の重量推定は可能であるものの、異なる車速においてそれぞれの角速度比を計算しその変化量に着目すれば、より正確に積載重量を推定できることを見出した。 When the weight of the cargo is relatively large compared to the weight of the occupant, the payload of the cargo 400 substantially dictates the angular velocity ratio. That is, by paying attention to the actually measured angular velocity ratio, the load weight can be estimated. In addition to these facts, the present inventor found that the angular velocity ratio changes depending on the speed of the vehicle 200a, and furthermore, obtained knowledge that the amount of change varies depending on the load weight. In other words, although it is possible to estimate the weight to some extent by observing the difference between the angular velocity ωf of the front wheels 210 and the angular velocity ωr of the rear wheels 220, it was found that the load weight can be estimated more accurately by calculating the respective angular velocity ratios at different vehicle speeds and focusing on the amount of change.

図３は、ある車両において実測された、積載重量ごとの車速に対する角速度比を示すグラフである。横軸は車両の車速（Ｖ）であり、縦軸は当該車両の角速度比（ωｒ／ωｆ）である。 FIG. 3 is a graph showing the angular velocity ratio to vehicle speed for each load weight, which was actually measured in a certain vehicle. The horizontal axis is the vehicle speed (V), and the vertical axis is the angular velocity ratio (ωr/ωf) of the vehicle.

△で示すプロットデータは荷台に２３００ｋｇの荷物を積載した場合の実測値であり、□で示すプロットデータは荷台に２８００ｋｇの荷物を積載した場合の実測値であり、〇で示すプロットデータは荷台に３６００ｋｇの荷物を積載した場合の実測値である。点線で示すそれぞれの直線は、各積載重量の実測値に対する回帰直線である。 The plotted data indicated by △ are the measured values when a load of 2300 kg is loaded on the bed, the plotted data indicated by □ are the measured values when a load of 2800 kg is loaded on the bed, and the plot data indicated by ○ are the measured values when a load of 3600 kg is loaded on the bed. Each straight line indicated by a dotted line is a regression line for the actual measurement value of each load weight.

図から理解されるように、同じ積載重量であれば、いずれも速度が大きくなるほど角速度比も大きくなる傾向が見受けられ、また、積載重量が小さいほどその変化量（回帰直線の傾き）は大きいと言える。本発明者の実験によれば、対象車両がＦＲ車両および四輪駆動車両である場合に、このような傾向が顕著に現れた。その原因の一つとしては、これらの車両においては、車速が増すほどドライブシャフトが後輪を押さえつけるワインドアップが生じ、積載重量が小さいほど、相対的にその荷重の影響が大きくなるからと考えられる。 As can be seen from the figure, with the same load weight, the angular velocity ratio tends to increase as the speed increases, and it can be said that the smaller the load weight, the greater the change (slope of the regression line). According to experiments conducted by the present inventor, such a tendency was conspicuous when the target vehicle was an FR vehicle and a four-wheel drive vehicle. One of the reasons for this is thought to be that in these vehicles, as the vehicle speed increases, the drive shaft presses down on the rear wheels, resulting in windup, and the smaller the load weight, the greater the effect of the load.

このような車速に対する角速度比の特性は、車種ごとに異なる。そこで、車種ごとに、荷台に積載する荷物の重量を異ならせて実験データを取得することにより、テンプレートを予め作成する。テンプレートは、例えば、想定される積載重量に対して一定重量ごと（例えば５０ｋｇごと）に、車速に対する角速度比の回帰直線に関する情報が記述される。情報管理サーバ１００は、予め作成されたテンプレートを、これから積載重量を推定しようとする車種に応じて参照する。なお、本実施形態においては、車種ごとにテンプレートを用意するが、車種ごとに限らず、さらに細分化したテンプレートを用意してもよい。例えば、同一車種でも走行距離に応じて複数のテンプレートを用意しておけば、情報管理サーバ１００は、これから積載重量を推定しようとする車両の走行距離に対応するテンプレートを参照することができる。 The characteristics of such an angular velocity ratio to vehicle speed differ from vehicle to vehicle. Therefore, a template is created in advance by acquiring experimental data while varying the weight of cargo to be loaded on the carrier for each vehicle type. In the template, for example, information about the regression line of the angular velocity ratio to the vehicle speed is described for each constant weight (for example, every 50 kg) with respect to the assumed load weight. The information management server 100 refers to a pre-created template according to the type of vehicle whose loading weight is to be estimated. In the present embodiment, a template is prepared for each vehicle type, but the templates are not limited to each vehicle type, and further subdivided templates may be prepared. For example, if a plurality of templates are prepared according to the mileage even for the same vehicle type, the information management server 100 can refer to the template corresponding to the mileage of the vehicle whose load weight is to be estimated.

本実施形態における情報管理サーバ１００は、車両２００ａから速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを取得する。情報管理サーバ１００は、速度Ｖについて、例えば、エンジンの出力回転数とギア比の情報を取得してこれらに基づいて算出してもよいし、前方カメラで撮像された連続画像を取得して像の変化量に基づいて算出してもよい。また、角速度ωｆについて、例えば、２つの前輪のそれぞれの回転軸に設置された回転量検出センサの出力を取得して、これらの平均値から算出してもよい。同様に、角速度ωｒについて、２つの後輪のそれぞれの回転軸に設置された回転量検出センサの出力を取得して、これらの平均値から算出してもよい。 The information management server 100 in this embodiment acquires the velocity V and the angular velocities ωf and ωr from the vehicle 200a. The information management server 100 may calculate the speed V based on, for example, acquiring information on the engine output speed and gear ratio, or may acquire continuous images captured by the front camera and calculate the speed V based on the amount of change in the image. Further, the angular velocity ωf may be calculated from an average value obtained by obtaining outputs of rotation amount detection sensors installed on respective rotation shafts of the two front wheels, for example. Similarly, the angular velocity ωr may be calculated from the average value of the outputs of rotation amount detection sensors installed on the respective rotation shafts of the two rear wheels.

図４は、積載重量推定装置である情報管理サーバ１００のハードウェア構成を示す図である。ここでは、情報管理サーバ１００のうち、積載重量推定装置としての機能を担う部分を主に説明する。 FIG. 4 is a diagram showing the hardware configuration of the information management server 100, which is the load weight estimation device. Here, a part of the information management server 100 that functions as a load weight estimation device will be mainly described.

情報管理サーバ１００は、主に、演算部１１０、記憶部１２０、および通信ユニット１３０によって構成される。演算部１１０は、情報管理サーバ１００の制御とプログラムの実行処理を行うプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）である。プロセッサは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算処理チップと連携する構成であってもよい。特に、演算部１１０は、記憶部１２０に記憶された、あるいは外部装置から送られてくる積載重量推定プログラムに従って、対象車両に積載された荷物の重量推定に関する様々な処理を実行する。 The information management server 100 is mainly composed of a calculation unit 110, a storage unit 120, and a communication unit . The computing unit 110 is a processor (CPU: Central Processing Unit) that controls the information management server 100 and executes programs. The processor may be configured to cooperate with an arithmetic processing chip such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or a GPU (Graphics Processing Unit). In particular, the calculation unit 110 executes various processes related to estimating the weight of the cargo loaded on the target vehicle according to the loaded weight estimation program stored in the storage unit 120 or sent from an external device.

記憶部１２０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）によって構成されている。記憶部１２０は、情報管理サーバ１００の制御や処理を実行するプログラムの他にも、制御や演算に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル、学習済みモデル等を記憶し得る。記憶部１２０は、特に、テンプレート１２１、積載情報ＤＢ１２２を記憶している。テンプレート１２１は、図３を用いて説明したテンプレートであり、例えば積載重量推定の対象となる車両の車種ごとのテンプレートが予め用意されている。積載情報ＤＢ１２２は、積載重量推定の対象となる車両について推定した積載重量の情報を、例えば当該車両のＩＤに対応付けて、あるいは車種ごとの統計値としてといった予め設定された形式に沿って記録、蓄積するデータベースである。 The storage unit 120 is a nonvolatile storage medium, and is configured by, for example, an HDD (Hard Disk Drive). The storage unit 120 can store various parameter values, functions, lookup tables, learned models, etc. used for control and calculation, in addition to programs for executing control and processing of the information management server 100 . The storage unit 120 particularly stores a template 121 and stacking information DB 122 . The template 121 is the template described with reference to FIG. 3. For example, a template is prepared in advance for each type of vehicle that is the target of load weight estimation. The load information DB 122 is a database that records and accumulates information on the estimated load weight of a vehicle whose load weight is to be estimated, in accordance with a preset format, for example, in association with the ID of the vehicle, or as statistical values for each vehicle type.

なお、記憶部１２０は、複数のハードウェアで構成されていても良く、例えば、プログラムを記憶する記憶媒体とテンプレート１２１や積載情報ＤＢ１２２を記憶する記憶媒体が別々のハードウェアで構成されてもよい。また、記憶部１２０は、情報管理サーバ１００に内蔵される構成でなくてもよく、例えばネットワークで接続された記憶装置であってもよい。その場合には、情報管理サーバ１００と当該記憶装置によって積載重量推定装置が構築される。 Note that the storage unit 120 may be configured with a plurality of pieces of hardware, and for example, a storage medium for storing programs and a storage medium for storing the templates 121 and loading information DB 122 may be configured with separate hardware. Further, the storage unit 120 may not be built in the information management server 100, and may be a storage device connected via a network, for example. In that case, the information management server 100 and the storage device constitute a loaded weight estimation device.

通信ユニット１３０は、ネットワーク３００への接続および車両２００とのデータ授受を担い、例えばＬＡＮユニットによって構成されている。通信ユニット１３０は、演算部１１０の制御に従って、ネットワーク３００との間で情報の授受を行う。 Communication unit 130 is responsible for connection to network 300 and data transfer with vehicle 200, and is configured by, for example, a LAN unit. The communication unit 130 exchanges information with the network 300 under the control of the calculation unit 110 .

演算部１１０は、積載重量推定プログラムが指示する処理に応じて様々な演算を実行する機能演算部としての役割も担う。演算部１１０は、取得部１１１、推定部１１２として機能し得る。取得部１１１は、通信ユニット１３０と協働して、車両２００から上述のように速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを取得する。推定部１１２は、取得部１１１が取得した角速度ωｆとωｒの違いに基づいて車両２００の荷台２３０に積載された荷物４００の重量を推定する。 The calculation unit 110 also serves as a function calculation unit that executes various calculations according to the processing instructed by the load weight estimation program. The calculation unit 110 can function as an acquisition unit 111 and an estimation unit 112 . Acquisition unit 111 cooperates with communication unit 130 to acquire velocity V and angular velocities ωf and ωr from vehicle 200 as described above. The estimation unit 112 estimates the weight of the load 400 loaded on the loading platform 230 of the vehicle 200 based on the difference between the angular velocities ωf and ωr acquired by the acquisition unit 111 .

図５は、積載重量を推定し記録する処理を説明するフロー図である。フローは、データ収集の指示が与えられた時点から開始する。なお、演算部１１０は、積載重量を推定する対象車両であるか否かに関わらず、走行中の車両２００から、通信ユニット１３０を介して逐次的に速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを受信するものとする。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the process of estimating and recording the loaded weight. The flow starts when an instruction to collect data is given. It is assumed that calculation unit 110 sequentially receives velocity V and angular velocities ωf and ωr via communication unit 130 from running vehicle 200 regardless of whether the vehicle is a target vehicle for estimating the load weight.

取得部１１１は、ステップＳ１０１で、受信した速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒが積載重量を推定する対象となっている車種のものであるか否かを判断する。具体的には、積載重量を推定する対象となっている車種は予め設定されており、また、受信した速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒには、車両２００のＩＤが付与されているので、取得部１１１は、車両２００のＩＤが、予め設定された車種と一致するか否かを判断する。対象車種としては、例えば、上述のように積載重量の推定に適したＦＲ車両および四輪駆動車両の車種が設定されている。対象車種でなければ、次に演算部１１０が速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを受信するまで待機する。対象車種であれば、ステップＳ１０２へ進む。 In step S101, the acquisition unit 111 determines whether or not the received velocity V, angular velocities ωf, and ωr are those of the vehicle type whose load weight is to be estimated. Specifically, the vehicle type for which the load weight is to be estimated is set in advance, and the ID of the vehicle 200 is assigned to the received velocity V and the angular velocities ωf and ωr. As the target vehicle type, for example, the vehicle type of the FR vehicle and the four-wheel drive vehicle, which are suitable for estimating the load weight as described above, are set. If it is not the target vehicle type, it waits until the calculation unit 110 next receives the velocity V and the angular velocities ωf and ωr. If it is the target vehicle type, the process proceeds to step S102.

取得部１１１は、ステップＳ１０２で、受信した角速度ωｆ、ωｒから、その車両２００が直進走行中であるか否かを判断する。具体的には、右前輪の角速度ωｆＲと左前輪の角速度ωｆＬの差が、予め設定された閾値以下である場合に、直進走行中であると判断する。直進走行中でなければ、次に演算部１１０が速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを受信するまで待機する。直進走行中であれば、ステップＳ１０３へ進む。このように、車両２００が旋回中に出力したデータを除外することにより、後述する重量推定の精度を向上させる。 Acquisition unit 111 determines whether or not vehicle 200 is traveling straight from the received angular velocities ωf and ωr in step S102. Specifically, when the difference between the angular velocity ωfR of the front right wheel and the angular velocity ωfL of the front left wheel is equal to or less than a preset threshold value, it is determined that the vehicle is traveling straight ahead. If the vehicle is not running straight ahead, it waits until the calculation unit 110 next receives the velocity V and the angular velocities ωf and ωr. If the vehicle is traveling straight ahead, the process proceeds to step S103. By excluding the data output while the vehicle 200 is turning in this manner, the accuracy of weight estimation, which will be described later, is improved.

取得部１１１は、ステップＳ１０３で、受信した速度Ｖから、その車両２００が等速走行中であるか否かを判断する。具体的には、予め設定された時間間隔（例えば１ｓ）で複数の速度Ｖ（Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3…）を取得し、それらが予め設定された範囲内に収まっている場合に、等速走行中であると判断する。等速走行中でなければ、次に演算部１１０が速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを受信するまで待機する。等速走行中であれば、ステップＳ１０４へ進む。このように、車両２００が加減速走行中に出力したデータを除外することにより、後述する重量推定の精度を向上させる。 Acquisition unit 111 determines whether or not vehicle 200 is traveling at a constant speed from the received speed V in step S103. Specifically, a plurality of speeds V (V 1 , V 2 , V 3 . If the vehicle is not running at a constant speed, it waits until the calculation unit 110 next receives the velocity V and the angular velocities ωf and ωr. If the vehicle is running at a constant speed, the process proceeds to step S104. By excluding data output while the vehicle 200 is accelerating or decelerating in this manner, the accuracy of weight estimation, which will be described later, is improved.

取得部１１１は、ステップＳ１０４で、受信した速度Ｖから、その車両２００が規定された車速で走行中であるか否かを判断する。具体的には、受信した速度Ｖが予め設定された規定速度範囲内に収まっている場合に、規定車速での走行中であると判断する。規定車速での走行中でなければ、次に演算部１１０が速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを受信するまで待機する。規定車速での走行中であれば、ステップＳ１０５へ進む。上述のテンプレートは、規定された車速（例えば３０ｋｍ／ｈから９０ｋｍ／ｈ）に対する角速度比のデータとして作成されているので、車両２００がその範囲外の速度で走行中に出力したデータを除外することにより、後述する重量推定の精度を向上させる。なお、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の各判断は、任意の順序であってよい。 Acquisition unit 111 determines whether or not vehicle 200 is traveling at a prescribed vehicle speed based on received speed V in step S104. Specifically, when the received speed V is within a preset specified speed range, it is determined that the vehicle is running at the specified vehicle speed. If the vehicle is not running at the specified vehicle speed, it waits until the calculation unit 110 next receives the speed V and the angular velocities ωf and ωr. If the vehicle is traveling at the specified vehicle speed, the process proceeds to step S105. Since the template described above is created as angular velocity ratio data for a specified vehicle speed (for example, 30 km/h to 90 km/h), excluding data output while the vehicle 200 is traveling at a speed outside that range improves the accuracy of weight estimation, which will be described later. Note that each determination from step S102 to step S104 may be performed in any order.

取得部１１１は、ステップＳ１０５で、上記条件を満たした速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを、積載重量を推定するためのデータとして取得し、推定部１１２へ引き渡す。推定部１１２は、ステップＳ１０６で、取得部１１１から受け取った角速度ωｆ、ωｒから角速度比を算出し、当該角速度比を同じく取得部１１１から受け取った速度Ｖへ関連付けて１つのプロットデータとする。このように、特定の車両２００から獲得したプロットデータを当該車両２００のＩＤと共に記憶部１２０へ記憶していく。 In step S<b>105 , the acquisition unit 111 acquires the velocity V and the angular velocities ωf, ωr that satisfy the above conditions as data for estimating the load weight, and transfers the data to the estimation unit 112 . In step S106, the estimation unit 112 calculates an angular velocity ratio from the angular velocities ωf and ωr received from the acquisition unit 111, associates the angular velocity ratio with the velocity V also received from the acquisition unit 111, and forms plot data. In this way, plot data obtained from a specific vehicle 200 are stored in the storage unit 120 together with the ID of the vehicle 200 .

推定部１１２は、ステップＳ１０７で、積載重量を推定しようとする特定の車両２００から、予め設定された所定数（例えば、１０個）のプロットデータが獲得できたか否かを確認する。所定数のプロットデータが獲得できていなければ、当該車両２００のＩＤが付与された速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒを更に取得すべくステップＳ１０２へ戻る。所定数のプロットデータが獲得できていれば、ステップＳ１０８へ進む。 In step S107, the estimating unit 112 checks whether or not a predetermined number (for example, 10) of plot data have been obtained from the specific vehicle 200 whose load weight is to be estimated. If the predetermined number of plot data has not been obtained, the process returns to step S102 to further obtain the velocity V and the angular velocities ωf and ωr to which the ID of the vehicle 200 is assigned. If the predetermined number of plot data have been obtained, the process proceeds to step S108.

推定部１１２は、ステップＳ１０８で、荷物の重量を推定する。具体的には、これから推定しようとする車両２００のＩＤから車種を特定し、その車種に対応するテンプレート１２１を記憶部１２０から読み出す。また、当該車両２００から獲得された所定数のプロットデータに対する近似直線を算出する。そして、テンプレート１２１に記述された積載重量ごとの近似直線の中から、算出した近似直線に最も一致度の高いものを選択し、当該近似直線に対応付けられた積載重量を、車両２００に積載された荷物の推定重量とする。 The estimation unit 112 estimates the weight of the package in step S108. Specifically, the vehicle type is specified from the ID of the vehicle 200 to be estimated, and the template 121 corresponding to the vehicle type is read from the storage unit 120 . Also, an approximate straight line for a predetermined number of plot data acquired from the vehicle 200 is calculated. Then, from among the approximate straight lines for each load weight described in the template 121, the one that has the highest degree of matching with the calculated approximate straight line is selected, and the load weight associated with the approximate straight line is used as the estimated weight of the cargo loaded on the vehicle 200.

推定部１１２は、続くステップＳ１０９で、推定した重量を上述のように、例えば当該車両２００のＩＤに対応付けて積載情報ＤＢ１２２に記録する。推定部１１２による記録が終了したら、ステップＳ１１０へ進み、演算部１１０は、支持されたデータ収集が完了したか否かを判断する。まだ完了していないと判断した場合にはステップＳ１０１へ戻り、完了したと判断した場合には、一連の積載重量推定処理を終了する。 The estimating unit 112 records the estimated weight in the loading information DB 122 in association with the ID of the vehicle 200, for example, as described above in subsequent step S109. After the recording by the estimating unit 112 is completed, the operation proceeds to step S110, and the calculating unit 110 determines whether or not the supported data collection is completed. If it is determined that it has not been completed yet, the process returns to step S101, and if it is determined that it has been completed, the series of load weight estimation processing ends.

このように車両２００の積載重量推定情報が記録、蓄積された積載情報ＤＢ１２２は、さまざまな利用方法が考えられる。例えば、積載情報ＤＢ１２２の各情報を車種ごとの統計情報に加工すれば、メーカーの設計担当者は、その車種が全体的にどのような使われ方をする傾向にあるかを具体的に想像できるので、次期モデルチェンジの設計に役立てることができる。また、個別の車両２００の情報として積載情報ＤＢ１２２を利用すれば、個々の車両２００がそれぞれどれくらいの荷重をどれくらいの頻度で受けていたかを把握できるので、それぞれの車両２００の傷み具合を見積もることができる。このような情報は、車両２００を中古車として販売する販売業者にとって有用な情報となり得る。また、推定された積載重量が、予め設定された許容積載重量を超えていることを検知すれば、当該車両２００の運転者に対してリアルタイムに警告を通知することもできる。 Loading information DB 122 in which loading weight estimation information of vehicle 200 is recorded and accumulated in this way can be used in various ways. For example, if each information of the loading information DB 122 is processed into statistical information for each vehicle type, the designer in charge of the manufacturer can concretely imagine how the vehicle type tends to be used as a whole, which can be used for designing the next model change. Further, by using the load information DB 122 as information of the individual vehicles 200, it is possible to grasp how much load each individual vehicle 200 receives and how often, so that the degree of damage of each vehicle 200 can be estimated. Such information can be useful information for dealers who sell the vehicle 200 as a used vehicle. Also, if it is detected that the estimated load weight exceeds a preset allowable load weight, a warning can be issued to the driver of the vehicle 200 in real time.

また、速度Ｖ、角速度ωｆ、ωｒは、コネクテッドカーとしては、車両２００の状態等を監視するための一般的なパラメータとして情報管理サーバへ送信される。したがって、本実施形態における積載重量推定のために特別なパラメータを車両２００に送信させる必要がないので、既存の監視制御等を妨げたり、新たなコストを発生させたりすることがない。 Also, the velocity V, the angular velocities ωf and ωr are transmitted to the information management server as general parameters for monitoring the state of the vehicle 200 as a connected car. Therefore, it is not necessary to transmit a special parameter to the vehicle 200 for estimating the load weight in this embodiment, so that the existing monitoring control or the like is not hindered or new costs are incurred.

一方で、上記の積載重量推定は、負荷の大きい計算処理ではないので、情報管理サーバで計算処理を実行するのではなく、車両２００のＥＣＵで積載重量の推定計算までを行い、その結果を外部サーバである情報管理サーバへ送信するように構成しても構わない。この場合、車両２００のＥＣＵ、これに接続された記憶ユニット、情報管理サーバと情報を授受するための送受信ユニットが積載重量推定装置としての機能を担う。車両２００は、推定した積載重量の情報を自社のＩＤなどを含む車両データの一つとして情報管理サーバへ送信する。なお、記憶ユニットには、当該車両２００に対応するテンプレート１２１のみが記憶されていれば足りる。 On the other hand, since the load weight estimation described above is not a computational process with a large load, instead of executing the calculation processing in the information management server, the ECU of the vehicle 200 may perform up to the estimation calculation of the load weight and transmit the result to the information management server, which is an external server. In this case, the ECU of the vehicle 200, the storage unit connected thereto, and the transmission/reception unit for exchanging information with the information management server function as the payload estimation device. The vehicle 200 transmits the estimated load weight information to the information management server as one of the vehicle data including the ID of the company. It is sufficient that only the template 121 corresponding to the vehicle 200 is stored in the storage unit.

以上説明した本実施形態においては、走行速度Ｖに対する前輪２１０と後輪２２０の角速度比ωｒ／ωｆの変化に着目して積載重量を推定したが、積載重量を推定手法はこれに限らない。積載重量を推定手法は、積載重量に応じて走行中の前輪２１０の角速度ωｆと後輪２２０の角速度ωｒに違いが生じることを利用すればよく、推定したい重量の精度に応じて適宜手法を選択すればよい。例えば、角速度比ωｒ／ωｆを利用する場合であっても、それほどの精度を必要としない場合には、異なる車速に対して２つ以上のプロットデータを取得することなく、単独のプロットデータに基づいて推定するように構成してもよい。この場合、テンプレート１２１は、車速Ｖ、角速度比ωｒ／ωｆ、積載重量Ｍの散布データとして用意してもよい。車種ごとに学習された積載重量推定ニューラルネットワークに、角速度ωｆ、ωｒと速度Ｖを入力すれば、推定積載重量を出力するように構成してもよい。 In the embodiment described above, the loaded weight is estimated by focusing on the change in the angular velocity ratio ωr/ωf between the front wheels 210 and the rear wheels 220 with respect to the running speed V, but the method for estimating the loaded weight is not limited to this. The method for estimating the loaded weight may utilize the difference between the angular velocity ωf of the front wheels 210 and the angular velocity ωr of the rear wheels 220 during travel depending on the loaded weight, and an appropriate method may be selected according to the accuracy of the weight to be estimated. For example, even when using the angular velocity ratio ωr/ωf, if a high degree of accuracy is not required, the estimation may be made based on a single piece of plot data without acquiring two or more pieces of plot data for different vehicle speeds. In this case, the template 121 may be prepared as scattered data of the vehicle speed V, the angular velocity ratio ωr/ωf, and the load weight M. The estimated load weight may be output by inputting the angular velocities .omega.f, .omega.r and the velocity V to the load weight estimation neural network learned for each vehicle type.

１００…情報管理サーバ、１１０…演算部、１１１…取得部、１１２…推定部、１２０…記憶部、１２１…テンプレート、１２２…積載情報ＤＢ、１３０…通信ユニット、２００…車両、２１０…前輪、２２０…後輪、２３０…荷台、２４０…車室、３００…ネットワーク、４００…荷物、５００…運転支援サーバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Information management server, 110... Calculation part, 111... Acquisition part, 112... Estimation part, 120... Storage part, 121... Template, 122... Load information DB, 130... Communication unit, 200... Vehicle, 210... Front wheel, 220... Rear wheel, 230... Cargo bed, 240... Vehicle interior, 300... Network, 400... Package, 500... Driving support server

Claims (9)

車両の前輪の角速度である第１角速度と後輪の角速度である第２角速度を取得する取得部と、
前記第１角速度と前記第２角速度の違いに基づいて前記車両の荷台に積載された荷物の重量を推定する推定部と
を備える積載重量推定装置。 an acquisition unit that acquires a first angular velocity that is the angular velocity of the front wheels of the vehicle and a second angular velocity that is the angular velocity of the rear wheels;
A loaded weight estimating device, comprising: an estimating unit for estimating the weight of a load loaded on the loading platform of the vehicle based on the difference between the first angular velocity and the second angular velocity. 前記取得部は、更に前記車両の車速を取得し、
前記推定部は、前記車速に対する前記第１角速度と前記第２角速度の角速度比に基づいて前記重量を推定する請求項１に記載の積載重量推定装置。 The acquisition unit further acquires the vehicle speed of the vehicle,
The loaded weight estimation device according to claim 1, wherein the estimation unit estimates the weight based on an angular velocity ratio between the first angular velocity and the second angular velocity with respect to the vehicle speed. 前記推定部は、異なる前記車速に対するそれぞれの前記角速度比に基づいて前記重量を推定する請求項２に記載の積載重量推定装置。 3. The load weight estimation device according to claim 2, wherein the estimation unit estimates the weight based on the respective angular velocity ratios for different vehicle speeds. 前記取得部は、前記車両が直進していると判定された場合に前記第１角速度と前記第２角速度を取得する請求項１から３のいずれか１項に記載の積載重量推定装置。 The loaded weight estimation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the acquisition unit acquires the first angular velocity and the second angular velocity when it is determined that the vehicle is traveling straight. 前記取得部は、前記車両が等速で走行していると判定された場合に前記第１角速度と前記第２角速度を取得する請求項１から４のいずれか１項に記載の積載重量推定装置。 The loaded weight estimation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the acquisition unit acquires the first angular velocity and the second angular velocity when it is determined that the vehicle is traveling at a constant speed. 前記推定部は、前記車両の車種に応じた前記第１角速度と前記第２角速度の違いに対する推定積載重量のテンプレートを参照することにより、前記重量を推定する請求項１から５のいずれか１項に記載の積載重量推定装置。 The loaded weight estimation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the estimating unit estimates the weight by referring to an estimated loaded weight template for a difference between the first angular velocity and the second angular velocity according to the type of vehicle. 前記推定部は、前記車両がＦＲ車両および四輪駆動車両のいずれかである場合に前記重量を推定する請求項１から６のいずれか１項に記載の積載重量推定装置。 The loaded weight estimation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the estimation unit estimates the weight when the vehicle is either an FR vehicle or a four-wheel drive vehicle. 請求項１から７のいずれか１項に記載の積載重量推定装置を搭載した車両であって、
前記推定部が推定した前記重量を含む車両データを外部サーバへ送信する送信部を備える車両。 A vehicle equipped with the load weight estimation device according to any one of claims 1 to 7,
A vehicle comprising a transmitting unit configured to transmit vehicle data including the weight estimated by the estimating unit to an external server. 車両の前輪の角速度である第１角速度と後輪の角速度である第２角速度を取得する取得ステップと、
前記第１角速度と前記第２角速度の違いに基づいて前記車両の荷台に積載された荷物の重量を推定する推定ステップと
をコンピュータに実行させる積載重量推定プログラム。 an acquisition step of acquiring a first angular velocity that is the angular velocity of the front wheels of the vehicle and a second angular velocity that is the angular velocity of the rear wheels;
and an estimating step of estimating the weight of cargo loaded on the loading platform of the vehicle based on the difference between the first angular velocity and the second angular velocity.
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